基于Redis的锁机制实现方式及深度剖析（redis 锁底层实现）

Redis的锁机制是一种分布式系统中常见的互斥机制，被广泛应用于解决各种由编程语言多线程及并发操作而产生的问题，比如说保证同一数据只被一个进程修改，防止数据混乱，实现特定代码块的原子性等。

基于 Redis 的锁机制实现方式也很简单，整个步骤分为以下几个步骤：

1. 向 Redis 写入一个特殊 key，假设为 lock_key，以表示锁是可用的，然后使用 Setnx 命令，将 lock_key 的值设置为1。这样，如果锁 key 被第一个线程写入，线程将永远拥有锁，直到有其他线程删除该 key。

2. 使用 Blink 命令,给一个特定的锁加一个过期时间,用以防止出现这样的情况，即锁一直处于上锁状态,但拥有锁的线程却因为释放失败而保持运行，从而对其他线程造成阻塞。

3. 保证拥有锁的线程释放锁的操作的正确性：设置一个变量来记录线程拥有锁的次数，当获取到 lock_key 时，该变量++，则本线程拥有该锁；当可以释放锁的时候，先判断该变量的值是否为1，若是，则使用delete 命令删除 lock_key，释放锁，否则，该变量减1。

下面是一个Redis实现锁机制的例子：

// 获取锁
public boolean lock(String lockKey){
    boolean flag = false;
    Jedis jedis = redis.getJedis();
    long time = System.currentTimeMillis() + LOCK_TIME;
    String stringTime = String.valueOf(time);
    if(jedis.setnx(lockKey, stringTime) == 1){
        flag = true;
    }else{
        // 锁存在，检查超时时间
        String cTime = jedis.get(lockKey);
        if(Long.parseLong(cTime) 
            //如果超时了，尝试重置锁
            String oTime = jedis.getSet(lockKey, stringTime);
            if(oTime.equals(cTime)){
                // 说明reset的锁属于这次的线程，返回true
                flag = true;
            }
        }
    }
    jedis.close();
    return flag;
}
// 释放锁
public void unlock(String lockKey){
    Jedis jedis = redis.getJedis();
    long time = System.currentTimeMillis() + LOCK_TIME;
    String stringTime = String.valueof(time);
    if(Long.parseLong(jedis.getSet(lockKey, stringTime)) == System.currentTimeMillis()){
        //比对锁的超时时间，来判断本线程是否拥有锁，从而实现正确释放
        jedis.del(lockKey);
    }
    jedis.close();
}

从上面使用Redis实现分布式锁机制的例子可以看出，Redis作为可持久化的KV存储很适合用于锁机制的实现，它的单线程结构可以避免多线程的竞争，通过基于事务的setnx和setex以及delete操作来实现原子性的操作，可以有效的解决多线程操作所带来的问题。